陳立泉院士與鋰電池結(jié)緣是在德國(guó)。
1976年12月，物理所的陳立泉登上了前往聯(lián)邦德國(guó)的航班。作為中科院與德國(guó)馬普學(xué)會(huì)的第一批交流者，他來(lái)到馬普固體所進(jìn)修。原本他是研究晶體的，但在馬普他看到德國(guó)人正在研究鋰電池，并聽(tīng)說(shuō)這種紐扣大小的電池，有可能替代大塊頭的鉛酸電池。
陳立泉馬上給物理所寫(xiě)信，請(qǐng)求轉(zhuǎn)變方向，研究鋰電池。結(jié)果獲得批準(zhǔn)。自此，陳立泉步入了鋰電池研究領(lǐng)域�；貒�(guó)后，中科院對(duì)陳立泉研究鋰電池予以支持，從“六五”到“八五”都撥了經(jīng)費(fèi)。國(guó)家863計(jì)劃啟動(dòng)后，陳立泉成了其中鋰電池項(xiàng)目的首席科學(xué)家。他在國(guó)內(nèi)首先研制成功鋰電池，并建成我國(guó)第一條鋰電池中試生產(chǎn)線。
超前研究，超前布局，服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略需求，這正是中科院人的追求。
多學(xué)科優(yōu)勢(shì)
如今，物理所的年輕人還在研究鋰電池。只不過(guò)，這項(xiàng)研究有了新的名稱：A類(lèi)先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)。
所謂A類(lèi)先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)，都是定位于解決關(guān)系國(guó)家長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的重大科技問(wèn)題，是對(duì)國(guó)家未來(lái)發(fā)展具有戰(zhàn)略性、全局性影響的項(xiàng)目，是超前布局超前研究的中科院重大項(xiàng)目。
中科院重大任務(wù)局局長(zhǎng)王越超說(shuō)，先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)分為A類(lèi)和B類(lèi)。A類(lèi)是前瞻戰(zhàn)略科技專(zhuān)項(xiàng)，B類(lèi)是基礎(chǔ)與交叉前沿方向布局。A類(lèi)先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)包括干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)研究、未來(lái)先進(jìn)核能—釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)、空間科學(xué)、應(yīng)對(duì)氣候變化的碳收支認(rèn)證及相關(guān)問(wèn)題、低階煤清潔高效梯級(jí)利用等研究。
中科院部署A類(lèi)先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)可以說(shuō)是為自己找到一個(gè)比較準(zhǔn)確的定位。中科院有基礎(chǔ)研究，不少高校也有；中科院有高新技術(shù)研究，許多企業(yè)也有。而中科院的A類(lèi)先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)研究卻是高校和企業(yè)所沒(méi)有的。這些研究都是瞄準(zhǔn)未來(lái)二三十年的戰(zhàn)略需求，高校因力量有限而難以開(kāi)展，企業(yè)又由于技術(shù)太超前、投資太高而望塵莫及。
在A類(lèi)先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)中，有一個(gè)未來(lái)先進(jìn)核裂變能項(xiàng)目。其中有釷基熔鹽堆研究，就是利用釷作燃料進(jìn)行核反應(yīng)發(fā)電。它安全性高，核廢料極少，還不可能核擴(kuò)散。我國(guó)是釷的資源大國(guó)，若能用釷生產(chǎn)核能，可保我國(guó)能源供應(yīng)千年無(wú)憂。王越超說(shuō)，我們的目標(biāo)是“瞄準(zhǔn)核燃料來(lái)源、核廢料處理兩大瓶頸問(wèn)題，開(kāi)展系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)與集成研究，突破系列核心技術(shù)”。
中科院的優(yōu)勢(shì)是學(xué)科門(mén)類(lèi)齊全。釷基熔鹽堆研究主要是由中科院上海應(yīng)用物理所掛帥，包括中科院的12家單位約900人參與。中科院金屬所副所長(zhǎng)張健說(shuō)，金屬所承擔(dān)的是熔鹽堆結(jié)構(gòu)金屬材料的研究，“用于制作結(jié)構(gòu)支撐部件，如反應(yīng)堆堆芯容器、回路管道、熔鹽泵等，既要耐高溫、耐腐蝕，又要防輻照”。像金屬所一樣，有機(jī)所承擔(dān)了萃取法鋰同位素分離及熔鹽制備的研究，上海高研院進(jìn)行先進(jìn)熱—功轉(zhuǎn)換關(guān)鍵技術(shù)研究，應(yīng)用化學(xué)所從事核純級(jí)氟化釷制備研究，硅酸鹽所開(kāi)展熔鹽腐蝕基礎(chǔ)問(wèn)題研究，而化學(xué)所則研究熔鹽在環(huán)境中的行為……
多學(xué)科優(yōu)勢(shì)在這里充分顯現(xiàn)。中科院人擰成了一股繩。
深度試水
屁股坐在哪就要為哪服務(wù)。撇開(kāi)這句話的對(duì)與錯(cuò)，它在目前是影響中國(guó)科技發(fā)展的大問(wèn)題。
2006年3月，中科院確立了知識(shí)創(chuàng)新工程三期的目標(biāo)，提出要“集中力量解決一批國(guó)家規(guī)劃中明確提出的重大科技問(wèn)題，解決一批具有明確技術(shù)出口、能產(chǎn)生重大社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)與關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題”。當(dāng)時(shí)，中科院副院長(zhǎng)在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)說(shuō)，中科院的研究所主要是以學(xué)科為導(dǎo)向設(shè)立的。而現(xiàn)代科技新成果許多都是學(xué)科交叉的產(chǎn)物。中科院在知識(shí)創(chuàng)新工程三期中要打破學(xué)科的束縛，極力推進(jìn)跨學(xué)科的聯(lián)合與協(xié)作攻關(guān)能力。
愿望是美好的，阻力卻是巨大的。中科院雖在推動(dòng)學(xué)科交叉解決重大任務(wù)方面有進(jìn)步，但整體上仍難克服研究所的本位主義。用一位中科院人的話說(shuō)：“你一個(gè)研究員，占著所里的創(chuàng)新崗位，拿著所里的工資，卻不為所里工作，整天干著外單位的任務(wù)，所里為什么養(yǎng)著你？”說(shuō)到底，就是屁股坐在我這兒，就得為我服務(wù)。
這類(lèi)問(wèn)題絕不僅僅限于中科院。
中科院先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)的實(shí)施為打破屁股坐在哪的束縛創(chuàng)造了良機(jī)。對(duì)中科院部署的重大任務(wù)，研究所也鼓勵(lì)所內(nèi)人員積極參與。而中科院也把是否參與先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)視為研究所能力和水平的一個(gè)重要方面。
對(duì)中科院來(lái)講，部署實(shí)施先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)是一石二鳥(niǎo)的妙手。2010年3月，國(guó)務(wù)院審議并原則通過(guò)中科院“創(chuàng)新2020”規(guī)劃時(shí)，同意中科院“組織實(shí)施戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)，形成重大創(chuàng)新突破和集群優(yōu)勢(shì)”，“深化院所改革，形成有利于鼓勵(lì)創(chuàng)新的體制機(jī)制”。中科院正是借實(shí)施先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)之機(jī)，在鼎力攻關(guān)中探索體制機(jī)制創(chuàng)新。
創(chuàng)新與堅(jiān)守同行
李泓是A類(lèi)先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)“變革性納米產(chǎn)業(yè)制造技術(shù)聚焦”中長(zhǎng)續(xù)航動(dòng)力鋰電池項(xiàng)目的首席科學(xué)家，負(fù)責(zé)研制第三代鋰電池—能量高密度的負(fù)極材料以硅取代石墨的電池。
這個(gè)先導(dǎo)項(xiàng)目集中了中科院11家單位的科研團(tuán)隊(duì)協(xié)作攻關(guān)。對(duì)于已明確技術(shù)路線的材料的選定，先導(dǎo)項(xiàng)目采用了團(tuán)隊(duì)競(jìng)賽的辦法。
在研制鋰硫鋰空全固態(tài)材料方面，李泓選擇了那些過(guò)去研究成果比較突出的研究團(tuán)隊(duì)。“在項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí)，我也無(wú)法判斷哪個(gè)團(tuán)隊(duì)做得最好，就選了幾家一起做，然后測(cè)試其研制樣品的指標(biāo)。今年你做得好，你就是這個(gè)材料研制隊(duì)伍的負(fù)責(zé)人，明年他做得好，他就是這個(gè)隊(duì)伍的負(fù)責(zé)人。”對(duì)于那些一開(kāi)始沒(méi)能加入項(xiàng)目研制隊(duì)伍的，先導(dǎo)項(xiàng)目也為他們保留著機(jī)會(huì)。一旦你的樣品測(cè)試結(jié)果最好，你就可以支配該方向80%的經(jīng)費(fèi)。而測(cè)試結(jié)果暫時(shí)落后的團(tuán)隊(duì)，保留繼續(xù)研究的資格，當(dāng)年度和其他單位一起共享其余的20%的經(jīng)費(fèi)分配。
“這個(gè)平臺(tái)的競(jìng)爭(zhēng)非常激烈。”李泓說(shuō)，今年做鋰硫電池時(shí)，中科院化學(xué)所、物理所、大連化物所、蘇州納米所、沈陽(yáng)金屬所等五家單位的多個(gè)研究團(tuán)隊(duì)送來(lái)了樣品。測(cè)試是在標(biāo)準(zhǔn)的條件下進(jìn)行的，允許項(xiàng)目?jī)?nèi)各單位查看競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的數(shù)據(jù)。在激烈競(jìng)爭(zhēng)中，兩個(gè)月內(nèi)某項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)就提高了40%。我們的競(jìng)爭(zhēng)規(guī)則是公開(kāi)的，測(cè)試的打分辦法也是大家同意的。根據(jù)測(cè)試結(jié)果我們每年動(dòng)態(tài)地調(diào)整隊(duì)伍。“通過(guò)這種方式，遴選出性能最好的各種電池材料，再開(kāi)展緊密的合作，爭(zhēng)取做出性能優(yōu)異的電池。”
李泓說(shuō)自己深知領(lǐng)銜這樣一個(gè)項(xiàng)目的“危險(xiǎn)”：這不是做幾個(gè)實(shí)驗(yàn)、發(fā)幾篇論文就可以交差的，而是得拿出經(jīng)過(guò)第三方測(cè)試的性能更好的電池來(lái)。
對(duì)于動(dòng)力電池項(xiàng)目采取的競(jìng)爭(zhēng)性集中評(píng)測(cè)、動(dòng)態(tài)調(diào)整的管理辦法，中科院很是支持，并且把它作為一個(gè)先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)的管理范例。
先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)鼓勵(lì)創(chuàng)新，同樣還要求科學(xué)家的默默堅(jiān)守。
在吉林省西部，有個(gè)中科院長(zhǎng)嶺草地農(nóng)牧生態(tài)研究站。此地人煙稀少，距長(zhǎng)春市有四個(gè)多小時(shí)的車(chē)程。大面積的草地與農(nóng)田盡收眼底。記者在這里感受到自然風(fēng)光的同時(shí)，也體驗(yàn)到了科研的艱辛與文化生活的貧乏。然而，中科院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)所研究員周道瑋的團(tuán)隊(duì)就長(zhǎng)年在這里堅(jiān)守。他們也參與了A類(lèi)先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)，開(kāi)展東北草地固碳現(xiàn)狀、速率、機(jī)制和潛力的研究。
“我們?cè)跂|北地區(qū)草地中的560個(gè)點(diǎn)采集了5萬(wàn)多個(gè)樣品，以研究東北草地生態(tài)系統(tǒng)理論固碳潛力、現(xiàn)實(shí)固碳潛力、近期可實(shí)現(xiàn)的固碳潛力以及對(duì)應(yīng)的固碳速率；探索自然環(huán)境下草地生態(tài)系統(tǒng)的飽和碳儲(chǔ)量以及人類(lèi)干擾和管理下碳儲(chǔ)量和固碳速率的變化；此外，還要確定該地區(qū)草原碳庫(kù)的穩(wěn)定性維持機(jī)制。”周道瑋博士如是說(shuō)。
他們的堅(jiān)守是科研的一種常態(tài)。
在中科院，創(chuàng)新與堅(jiān)守并行。創(chuàng)新體現(xiàn)了中科院人的責(zé)任感，而堅(jiān)守則表現(xiàn)出了科學(xué)家的職業(yè)操守。
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